复合反馈对运动技能学习影响的研究
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2 文献综述

反馈作为体育心理学这门独立的学科分支——“运动技能学习与控制”的主要内容之一,目前国内外研究已经取得了很大进展。本文沿着历史的脉络对反馈理论的产生、演变与最新进展进行详细阐述,试图清晰地展现反馈理论的研究状况,同时也为本文复合反馈理论的提出奠定基础。

2.1 反馈理论的产生与演变

反馈一词最早出自控制论,是现代科学技术的基本概念之一。一般来讲,控制论中的反馈概念,指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,进而影响系统功能的过程,即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。在运动技能学习与控制领域,反馈是指个体在练习期间或练习后获得的关于运动技能操作的信息。按其信息来源,一般将反馈分为内在反馈(Intrinsic feedback)和外在反馈(Extrinsic feedback)。内在反馈是动作完成后自然产生、不需要借用其他方式而产生的信息,是动作的必然结果,又称为固有反馈(Inherent feedback)。内在反馈不需要他人告知,可通过自身感觉系统得知,它既可来自身体外(外感受器),也可来自身体内(本体感受器),人类感觉系统中的视觉、听觉、触觉、本体感觉等信息,是内在反馈非常重要的信息源。外在反馈是指动作执行后自身体验不到的,是凭借外力和外物对于动作结果所外加的信息,是对内在反馈信息的补充,又称为追加反馈(Augmented feedback)。练习者可通过外在反馈给自己的技术动作定位或为改进动作提供参考信息。

对于反馈理论最初的研究主要围绕反馈对运动技能提高有没有积极作用和它的作用机理是怎么展开的。随着研究的深入,研究的视野逐步扩展到反馈的频率、时机、实施方式等对运动技能学习的影响等方面,最近对注意焦点的研究也成了一道亮丽的风景线。在本节中,我们试图对上述内容给予追溯,而对教科书常见的内容如外在反馈的分类和反馈的内容等而给予忽略。需要指出的是本节以下内容中出现的“反馈”除非特别说明都是指“外在反馈”,毕竟整个反馈基础理论大厦都是建立在外在反馈之上的。

2.1.1 反馈对运动技能学习的作用与机理

2.1.1.1 反馈对运动技能提高的作用

对外在反馈最早有影响的研究,一般认为是1945年Davies的研究。Davies通过射箭项目的实验发现,经18次练习后指导学习组的命中率高达60%,而自学组只有46%。1956年,Greenspoon做了类似研究,也证实了Davies的发现。他的结论是,反馈信息的及时与否对练习效率有直接影响,了解结果越快,学习成绩也越好。在人们普遍相信外在反馈对运动技能的提高有积极作用的时候,1959年Annett的活塞实验却打破了这个神话。Annett研究表明,不管是同时提供还是在最后提供外在反馈,测试者的操作水平都比未提供外在反馈的对比群体降低,同时外在反馈的测试群体的操作迁移水平下降的更快、错误的数量更大。Annett研究之后,Weinstein和Schmidt等也做过类似实验并得出同样的结论。后期的研究表明,提供反馈在练习过程中能迅速提高技能表现(Performance),但在保持测试中,绩效会明显下降。这说明外在反馈除了有积极效应(正效应)外,如果使用不好,还可能带来消极效应(负效应)[1-6]

2.1.1.2 反馈对运动技能学习影响的机理

对于外在反馈促进技能学习主要有三种解释:一是反馈的信息功能(Informational function)。人们认为提供外在反馈能够向学习者提供关于正确动作结果或动作过程的相关信息,扮演着“提供信息”的角色,告知学习者下一步应该朝向哪个方向努力或确认自身练习动作的正确性[7-9]。二是反馈的连接作用(Associational function)。它的来源可追溯到1927年Thorndike提出的效应法则(Law of Effect)[10]。他认为反馈能形成和强化刺激(Stimulus)和反应(response)之间的关系。而根据Schmidt提出的图示理论(Schema theory)可知,所有的动作都是由运动程序(Motor Program)控制,外在反馈提供的信息则刚好跟一般动作程序(General Motor Program)和动作参数(Parameter)相呼应[11]。随着练习的不断进行,学习者逐渐感知到肢体要做什么(Told to do )和肢体做了什么(What they did when told to do),即通过不断的外部反馈,发展和形成内部指令(Internal Commands)与外部动作结果(Outcomes)之间的关系纽带,为如何根据内部指令做出相应动作提供了相应的规则,并根据指令不断调整技术动作,最终达到练习者期待的结果。三是外在反馈的动机作用(Motivational function)。起初,人们并没有注意到外在反馈的动机作用,认为反馈为中性信息,近年来人们开始注意反馈在技能学习中的动机作用[12-15]。一些研究表明,练习中不给于反馈,学生容易产生疲劳和厌烦情绪,而给予积极的外在反馈能提升学生自我效能感(Self-efficacy),不断调整学习目标,提升内部注意动机(Intrinsic motivation)。给予消极反馈易产生更多的自我控制活动(Self-regulated activity),一方面容易破坏技术控制中的自动化(automaticity in movement control),另一方面也使得学习者需分配更多的注意力去控制和派遣自身消极情绪。

对于外在反馈能引起负效应主要有两种解释。一种是外在反馈阻碍学习者其他思维活动(Blocking Other Process Activities)。在技能学习时,外在反馈的指导效应非常明显。频繁或即刻的提供外在反馈,学习者则倾向采用外在反馈信息指导后续练习,容易忽视内在反馈信息(Inherent sources of feedback),阻碍其发展内在发现改正错误(Error-Detection)的能力和策略(Schmidt,1991)。另外一种解释是频繁地施加外在反馈容易导致过分纠正错误(Maladaptive Correc-tions),从而导致更多更大的错误。此观点认为,对于初学者而言,同时提供内在反馈和外在反馈,学习者更倾向于外在反馈,过于频繁地给予外在反馈,易使学生不断的根据反馈信息调整或改正技术动作。在这个过程中,一方面不利于学习者形成稳定的技术动作;另一方面练习者可能会在更改小错误的过程中,产生更大的错误,反而阻碍技能学习,因此,一定情况下,过于精准的要求练习者改正技术动作反而会阻碍运动技能的学习。

在本文提出的理论框架与实验设计中,采取外在反馈与内在反馈相结合的方式,试图提高反馈对运动技能学习的积极作用,同时减少反馈可能带来的消极作用。

2.1.2 反馈频率对运动技能学习的影响

2.1.2.1 低频率反馈比高频率反馈更有利于技能学习

早期关于反馈频率的研究认为,反馈越频繁,学习效果就越好[7],[11]。但是近年来相当多的研究对传统理论提出了新的质疑与挑战,大量研究证实降低提供外在反馈的频率,比每次练习之后都提供反馈更能促进技能学习[16-19]。针对频繁提供外在反馈在保持(Retention)和迁移(Transfer)测试中阻碍运技能学习,有三种解释。第一种是1984年,Salmoni、Schmidt和Walter提出的指导假说(guidance hypothesis,简称G假说)[20]。G假说认为,在运动技能学习过程中,外在反馈能够产生一些积极影响,例如指引学习者朝正确动作的方向努力,但是频繁的提供追加反馈也会产生一些消极影响,从而阻碍运动技能学习。如果过于频繁地提供外在反馈,将形成学习者对外在反馈的依赖,忽略对来自其他内部反馈的重要信息的加工(如本体感受器等内在反馈信息),而这些内部信息加工过程所形成的觉察和修正错误的内在机制,是在没有外在反馈的时候所依赖的重要信息来源。因此,频繁提供追加反馈之后,个体在无外在反馈条件下独立操作时的绩效明显下降。第二种解释则认为频繁提供外在反馈使得学习者在下一次练习中不断的尝试改正动作,而技能学习初期过于频繁的纠正动作,不利于形成稳定的动作模式[21-23]。第三种解释则是认为频繁提供外在反馈会为下一次继续练习提供足够进行下一次练习的信息,使学习者不用从上一次的练习中提取相关操作信息以改正下一次练习,而这种从上一次练习中提取信息的过程是技能学习中非常重要一个环节,因此频繁提供追击反馈反而不利于技能学习[24]

近年来,我国学者通过反馈频率对技能学习的影响也发现低频率反馈能促进技能学习。2004年,高平指出在太极拳教学过程中,教师给予学生的反馈应控制在适宜的频率,以对动作学习产生最大的促进和最小的干扰作用。相比之下,教学中采用50%的反馈频率比100%的反馈频率效果好得多[25]。2007年,夏忠梁和刘晓茹通过采用不同频率的结果反馈对学习篮球技术的影响进行实验研究,结果发现33%的频率反馈实验组成绩明显优于100%反馈频率和无反馈实验组的成绩[26]。2008年,陈敬和章建成采用追踪任务时,向学习者提供25%、50%、75%频率反馈,结果发现,在技能获得阶段,高频率反馈能提高操作绩效,但在保持阶段,低频率反馈效果好于高频率反馈[27]。2011年,贾恩峰采用不同频率言语反馈应用在篮球单手低手上篮技术教学中发现提供言语反馈能够促进学生篮球技术水平的提高,同时提供低频率的反馈比高频率的反馈更有利于技能学习[28]。2012年,徐立彬和李安民采用不用频率进行篮球项目中单手肩上投篮技术的学习,发现学习阶段,100%频率反馈组的绩效明显优于33%频率反馈组和渐减频率反馈组,而在24小时保持阶段这种趋势发生了逆转,即33%频率反馈组和渐减频率反馈组的绩效明显优于100% KP组[29]

2.1.2.2 练习者对反馈频率需求与任务性质及练习者的特征相关

虽然很多研究都认为低频率的外在反馈能够促进运动技能学习,但是也有相当研究支持在相对复杂的运动技能学习过程中,高频率反馈比低频率反馈更有利于运动技能的学习,有研究表明,练习者对反馈频率需求与任务性质及练习者的特征相关[30-34]。1997年,Swinnen、Lee、Verschueren、Serrien和Bogaerds采用双手协调运动任务(Bimanual Co-ordination Task)发现连续的视觉外在反馈能够促进技能学习[35]。1998年,Wulf、Shea和Matschiner采用模拟滑雪器(Ski simulator task)进行任务时,他们将受试者分成3组,第一组是在每次练习之后都提供反馈(100%反馈组),第二组是逐渐减少反馈,但保证平均反馈是50%,第三组是控制组,不提供反馈,三组都连续练习2天。结果发现,练习过程中,三组在相对力量(Relative Force Onset)使用上没有显著性差异,但100%反馈组随着练习次数增加不断进步,而50%反馈组并没有出现这种进步,无反馈组则随着练习的进行,水平反而出现下降。在保持测试中,100%反馈组发力是最晚的,效果最好。此研究表明,100%反馈并没有对频繁提供的外在反馈产生依赖,从而降低学习效果。相反,相比于50%反馈和无反馈组,100%反馈似乎能促进学习者发展认知错误—改正错误的这种机制,从而在撤销追击反馈之后,还能不断促进其技能发展。因此,相比于低频率外在反馈促进简单技能学习而言,相对复杂的运动技能频繁提供追击反馈能促进技能学习。2002年,Wulf和Shea指出,外在反馈频率与不同变量(如任务难度和技能熟练程度等)之间的交互作用共同影响运动技能的学习,如降低简单任务的反馈频率既有利于初学者学习,也有利于有经验个体的学习,但对学习复杂任务的初学者来说,频繁反馈更有效[36]

另外,学习者对反馈频率的需求和学习者的年龄特征及技能熟练程度有关,即掌握同一项运动技能,小孩和技能学习初级阶段对反馈频率比成人和技能学习后期阶段要高。因为相比成人而言,小孩经验较少,记忆容量、注意力和信息处理能力等方面都不如成人,所以很多对成人而言属于简单任务,但对小孩而言属于复杂任务,需要更高频率的反馈才能掌握同样的运动技能[15]。另外,研究还发现,学习者对反馈频率的需求和学习者的技能水平也有一定关系。2008年,Sul-livan、Kantak和Burtner通过研究发现采用逐渐减少给予频率(Fading Schedule)的方式效果更好,即在学习初期,频繁的向学习者施加反馈频率,但是随着学习者技能水平的提高,逐渐减少反馈能更有效促进技能学习[37]

近年来,国内很多研究也发现,在技能学习过程中,学习者对外在反馈的需求和任务性质呈正比关系,即任务性质越复杂,对反馈频率需求越高;任务性质越简单,对反馈频率需求越少[38-40]。例如2008年,陈敬和章建成研究发现,任务复杂程度与反馈频率适宜值存在交互作用。与简单任务相比,操作复杂任务时,应增加反馈频率[41]

另外,反馈频率的高低还受到学习者的技术水平影响。2006年,张珂采用不同频率的言语绩效反馈对两种不同技术水平的运动员(初学者和二级运动员)学习艺术体操的影响。研究发现运动水平影响对反馈频率的需求。对初学者而言,高频率(80%)反馈有助于技能学习。而对于已达到二级或具相当水平的艺术体操学生,低频率(33%)的言语绩效反馈更能促进运动技能学习成绩的提高[42]

通过综合分析可知,练习者对外在反馈频率的需求跟任务性质、学习阶段、学习者技能水平等相关,即在进行简单、信息加工负荷较少的学习中,低频率反馈比高频率反馈等更能促进技能学习,而在复杂运动技能学习中,如信息加工负荷较大,高频率反馈比低频率反馈更为有效。结合体育教学可知,课堂上一位教师面对着不仅只是少数几名学生,而是20~40人不等的学生,在这个过程中,针对每个学生都给予实验操作中100%频率是不可能。另外,体育教学课程中,学生所学技能难度都远远高于实验室采用的按数字键,推到障碍物或模拟滑雪器等练习任务,学生基本上属于初学者,因此相比而言更需要高频率反馈,因此在课堂教学中有意识的设计提高反馈频率的教学模式是是有利于体育教学。

在本文第四、五章理论和应用部分,强调反馈频率的设计应考虑任务性质、学习阶段、学习者技能水平等因素。

2.1.3 反馈时机对运动技能学习的影响

2.1.3.1 同步反馈和末端反馈

同步反馈是指个体在操作技能或运动过程中提供的外在反馈(Concurrent augmented feedback),而末端反馈是指个体完成技能操作或运动后提供的外在反馈(Terminal augmented feedback)。从学习阶段看,同步外在反馈在练习过程中能非常有效的指引学习者朝向正确的方向努力,使错误最小化,但通过保持或迁移测试发现,同步外在反馈产生的促进效应是短暂,取消同步外在反馈之后,接受同步反馈的学习效果比末端反馈或无反馈组在保持测试中效果差[43-49]。究其原因一方面是因为同步外在反馈所产生的效应是即刻且明显的,易导致过分指导学习,让学习者对反馈产生过分依赖[20];另一方面是因为同步外在反馈将学习者的注意力从进行内部思考转移到外在反馈,阻碍学习者进行内在反馈信息处理,而这种内在反馈信息处理是在保持和迁移测试中成功表现所学技能的重要信息来源[5]。正如2007年,Camachon、Jacobs、Buekers和Montagne指出,同步反馈有很强的指导作用,因此只在技术动作关键点的时候提供同步外在反馈比一开始动作就提供同步外在反馈效果好[50]

虽然很多研究指出同步外在反馈阻碍技能学习,但也有研究指出同步外在反馈能促进技能学习,即指出同步外在反馈如能促进内在反馈特指的、任务关键特征或关系的学习,则能起积极作用,如果同步外在反馈偏离了这些重要特征,必将导致不利的学习效果。1995年,Hadden、Magill和Sidawa将受试者分成两组,同步和末端外在反馈组,学习分立双手协调技能(Discrete Bimanual task),即通过控制双手在电脑屏幕上画图。经过连续两天总共320次的练习以及30次的保持测试,结果发现,无论是在学习阶段还是在保持测试阶段,同步外在反馈组的效果都好于末端外在反馈组,表明同步外在反馈是否阻碍技能学习还跟练习任务有关系,如果任务难度较大,那么提供同步外在反馈比末端外在反馈更能促进技能学习[51]。同时值得注意的是在保持测试中,同步外在反馈组的绩效明显下降,一定程度上符合“指导假说”,因此在给予同步外在反馈时需注意提供同步外在反馈的频率和时机,在动作关键时刻给予同步外在反馈能促进技能学习。之后还有研究进一步验证了在针对相对复杂任务的学习中,同步外在反馈比末端外在反馈更能促进技能学习[52],[53]。2009年,我国学者林正兰在武术教学中采用言语反馈类型和反馈时机(同步反馈和末端反馈)相结合的方式让学生学习24式太极拳。结果显示,技能学习初期多采用同步外在反馈有助于初学者学习,而在技能学习熟悉阶段,采用末端外在反馈效果更好[54]

2.1.3.2 即刻反馈和延迟反馈

末端反馈是在练习结束之后提供的反馈帮助,那么在一次练习后多长时间给予反馈最有效?是即刻反馈还是延缓反馈?延缓的时间长度多少最有效?长期以来这些问题一直是该领域的研究焦点。传统观点和早期研究一般认为准确、频繁和及时的即刻结果反馈可促进技能学习,延迟反馈不利于运动技能的学习[55]。原因一方面因为通过动物实验发现,间隔时间越长,动物学习效果越差,因此人们认为人类也是一样,完成动作后给予反馈的时间越长,学习效果越差。另一方面是记忆问题[56],[57]。动作完成之后,信息储存在短时记忆(Working memory/Short term memory)中。因此相关信息很快就会记忆中消失,如果推迟给予反馈,则会阻碍学习者探寻练习结果和完成动作时内在感觉之间的关系,而探求的这种相关关系是运动技能学习中非常重要一个方面,所以延迟提供外在反馈不利于技能学习[58-62]。但是也有研究发现动作完成之后给予反馈的间隔时间过短会阻碍运动技能的学习[63]。1990年,Swinnen等人通过在规定时间内完成移动操作杆任务的实验,验证了延迟反馈有利于运动技能的学习。原因可能是个体在运动后过早获得外在反馈,将干扰他们从事对任务内在反馈信息的分析,而这些分析过程对与个体形成觉察错误能力是非常关键的。当稍微延迟数秒提供外在反馈时,这些能力能得到适当的发展。

近年来,我国学者也进行了针对即刻反馈和延迟反馈的研究。即刻反馈还是延迟反馈取决于任务性质和任务难度,任务难度越低,则延迟反馈比即刻反馈更有利于技能学习,而任务难度越高,即刻反馈效果比延迟反馈效果更好[64-67]。如2005年,金亚红、章建成和任杰将反馈时间点的适宜值作为探测个体自身觉察错误能力形成的切入点,从任务(任务复杂程度、任务性质)、个体(个体技能熟练程度、年龄)、环境(是否提供视觉反馈)等情境要素入手,探讨了反馈时间点的适宜值。结果发现:(1)与简单任务相比,操作复杂任务时,提供反馈的适宜时机应提前;(2)随着技能熟练程度的提高,提供反馈的适宜时机应延迟,但延迟过久也不利于运动技能的学习;(3)随着个体年龄的增长,年龄与结果反馈时间点适宜值之间呈倒U型关系。

通过上述分析可知,在技能学习中,提供同步外在反馈、末端外在反馈、即刻反馈或延迟反馈,都不是固定的,受到诸如任务难度、任务性质、个体技能熟练程度、年龄和视觉反馈等多种情景因素的影响。但是给予适宜的外在反馈的总体趋势是在信息加工负荷较小(操作任务简单)时,提供末端外在反馈或延迟反馈能促进练习者形成自身察觉错误的能力,促进学习。而当信息加工负荷较大(操作相对复杂任务)时,则应在关键时刻给予同步外在反馈或练习结束后提供即刻反馈,以减少任务难度的积累效应,提高学习效果。

在本文理论框架中,将体育教学看作是一个是相对复杂的系统工程,主张将学生的主体性和教师的主导性结合起来,强调教师在教学过程中应根据任务难度和性质,选择合适的时机给学生提供反馈。

2.1.4 反馈形式对运动技能学习的影响

2.1.4.1 言语反馈(Verbal Feedback)

一直以来,言语反馈都是体育技能学习中不可缺少的一部分,对技能学习起着重要作用[68-71]

通常而言,言语反馈分成描述性言语反馈(Descriptive Feed-back)和处方性言语(Prescriptive)反馈。所谓描述性反馈是指在提供反馈的过程中,仅仅只是告诉练习者在操作过程中所犯的错误。处方性反馈是不仅指出练习者所犯的错误,同时还告诉操作者如何纠正错误。这两种言语反馈对技能学习的影响是不一样的。近年来很多研究发现在技能学习中处方性反馈是更为有效的提供反馈的方式,尤其是对初学者[72-75]。但是也有研究指出,技能学习中选择采用描述性还是处方性言语反馈还取决于任务动作难度(Task difficulty level)。对简单任务而言,仅指出动作错误就能提供足够多的信息让学习者理解错误在哪里,下一次练习中如何改进[71]。Schmidt和Wulf甚至认为对于简单任务,采用处方性反馈甚至是多余和不必要的。但对于复杂任务,仅通过单一信息,即仅给予描述性反馈难以提供足够多的信息去指导学习者在下一次练习中如何改正错误。因此给予肯定、告知错误之处以及指出如何改正错误三种语言反馈方式都是不可缺少的。2008年,Tzetzis和Votsis将48名受试者分成4组,给予肯定并如何改正错误组(A组,Correction cues and positive feedback)、接受完成动作时出现的错误组(B组,Received cues on errors of execution)、给予肯定并指出完成动作时的错误和如何改正错误组(C组,Received positive feedback , error cues and correction cues)和控制组(D组,Control)学习羽毛球的正手高远球(低难度)和反手高远球(高难度)技术。结果发现:(1)对于简单技能,所有提供反馈组的回球精准性都好于控制组,但是对于复杂技能,只有A组和C组提高了回球精准性;(2)简单技能学习中,A组和B组的回球精准性高于C组和D组,但是复杂技能中,C组的效果好于A组、B组和D组。

近年来我国也开始进行言语反馈对技能学习影响的研究,但其主要是比较言语结果反馈和言语绩效反馈之间,针对描述性和处方性反馈的研究不多[25],[26],[28],[42],[76]。2009年,林正兰在武术教学中采用言语反馈类型(描述性反馈和说明性反馈)和反馈时机(同步反馈和末端反馈)的方式让学习24式太极拳。认为在技能学习初期多采用描述性和同步外在反馈有助于初学者学习,而在技能学习熟悉阶段,采用描述性和末端外在反馈效果更好。2012年,谭家辉采用描述性反馈和处方性反馈与注意焦点相结合向学生提供反馈,结果发现,对于开放性运动技能,尤其是针对初学者,采用处方性反馈或外部注意焦点和处方性反馈相结合的方式提供外在反馈能促进技能学习[77]

综上所述,言语反馈虽然是外在反馈中最常用的一种方式,但是大部分研究是针对结果反馈和绩效反馈效应的研究,针对描述性和处方性反馈对技能学习的影响文章还不多,因此今后研究还需要进一步加强描述性和处方性技能学习的影响。

在本文的理论框架和实验中,注意到了描述性反馈的作用,但是重点在强调处方性反馈的应用。

2.1.4.2 录像反馈(Video Feedback)

跟言语反馈不一样的是通过录像反馈,练习者可直观地看清自己练习过程中所有动作细节,并在脑海中形成一个清晰和完整的印象,因此被理所当然的认为是一种非常有效的提供绩效反馈的方式。但出人意料的是在很多技能学习中仅提供录像反馈并不能促进技能学习[78-80]。其原因或许是录像反馈提供了太多的信息,尤其是在复杂的技能学习时,观看者不知道在观察过程中注意哪些重要信息以促进技能学习。1976年,Rothstei和Arnold指出,在观看录像的过程中,如果给观看者提供一些提示(Cue),引导重点关注录像的某些方面,此时录像反馈能起积极作用。1992年,Kernodle和Carlton也通过研究证实了这点。研究中,Kernodle和Carlton,让受试者练习者用非主力手练习扔球,练习者在练习过程中蒙蔽双眼,以确保外在反馈对此项技能学习的重要性。实验分成4组,第一组是仅提供结果反馈,第二组仅观看视频,不提供任何形式的其他反馈;第三组是在观看录像的过程中提供言语绩效反馈(如注意髋关节);第四组是在完成每次投掷之后,先给予针对技术动作特征的言语反馈,指出动作不足,如在投掷阶段,髋关节从左侧转向右侧,点评完之后再观看录像。结果发现同时给予录像反馈和言语指导的两组效果好于仅提供单一结果反馈或录像反馈。之后很多研究也证实了,将录像反馈和言语指导相结合的方式比单纯给予录像反馈效果好。

近年来随着科学技术的发展,国内针对录像反馈的研究也不断涌现,同国外研究不一样的是,国内研究一致发现,相比于传统观的言语反馈教学法,录像反馈更能促进学生技能学习,提高学生练习兴趣[81-86]。2007年,潘正坤、吕淼和刘伶燕在网球教学中采用录像反馈。通过录下课堂学生上课情况,课后与学生共同观看,教师先点评然后让学生点评自身动作,并提出改进措施。结果发现录像反馈不仅能帮助学生建立正确动作表现和形成技术概念,同时还能提高学生的学习兴趣,调动学生积极性。经分析国内和国外对录像反馈对技能学习影响结论不一致的原因在于国内是在体育教学中不仅仅只是单纯的让学生观看视频(不提供其他反馈),而是在课后通过与学生一起观看视频,在观看的过程中教师对动作进行点评,即参与结合了录像反馈和言语反馈两种形式。在这个过程中,学生通过教师的指引,在观看录像过程中,重点关注了需要注意的地方,从而发挥了录像反馈的积极作用。

本文的理论框架和实验设计中,注意到了录像反馈的作用,即自我控制下“观察学习”上的应用,有关该方面的内容将在第3章介绍。

此外,运动学特征、动力学特征和生物反馈都是近期发展起来的有影响力的反馈,由于本文中涉及的体育教学针对初学者,这里不做进一步的介绍。

2.1.5 注意焦点对运动技能学习的影响

在指导个体进行练习时,将注意焦点集中在练习者自身肢体动作,还是集中在与动作结果或练习环境中的某一个变量,引起了学术界的广泛关注,成为反馈理论中一道亮丽的风景线。

2.1.5.1 注意焦点研究的兴起

注意(attention)是一个心理学概念,属于认知过程的一部分,是一种导致局部刺激的意识水平提高的知觉的选择性的集中。但在运动技能学习与控制领域,人们认为注意是指在技能学习过程中所表现出来的意识(Consciousness, Awareness)和认知努力方向(Cognitive effort)。另外,人们认为通过焦点能指引人的注意转向练习环境或练习活动,因此注意通常和焦点(Focus)相互联系,称之为注意焦点[1]。通常而言,注意焦点分成两类,外部注意焦点(External focus of attention)和内部注意焦点(Internal focus of attention)。所谓外部注意焦点就是指学习者在学习运动技能的过程中,其注意焦点不是集中在其肢体动作本身,而是集中在与动作结果或练习环境中的某一个变量(Effects of movement on the environment)。内部注意焦点是将注意焦点集中在自身肢体动作的相关变量(Movements of one's own body)。例如在高尔夫球挥杆(Golf Putting)过程中,外部注意焦点可以是告知学习者其球杆是像钟摆一样挥动,而内部注意焦点则可以是告诉学习者其胳膊挥臂像钟摆一样摆动。

对于注意焦点对运动技能学习的影响的研究,最早起源于Kahneman的注意模型,他认为人类的注意力容量是有限的,但是注意容量是随着情景、个体能力、任务性质发生改变。值得注意的是,早期针对注意焦点的研究主要是采用定性方式进行,例如研究者仅仅通过询问高水平运动员“当你在表现最好的时候,你的注意力集中在哪里”等问题去验证注意焦点对技能学习的影响作用[1]。因此,虽然很多研究支持注意焦点对运动技能学习的影响,但缺乏实证性研究。1998年,Wulf、Höß和Prinze首次采用实验证实内部注意焦点和外部注意焦点对运动技能学习的影响,拉开了采用实证研究探讨注意焦点对运动技能学习影响的序幕[89]

2.1.5.2 注意焦点对运动技能学习影响的实证分析

针对内部注意焦点和外部注意焦点的实证研究主要分成两个方向。第一个方向是将内外部注意焦点和言语指导相结合。Wulf、Höß & Prinze(1998)首次对内部注意焦点和外部注意焦点的研究采用的是注意焦点与言语指导相结合,分两个实验进行。实验1中,Wulf、Höß & Prinze根据前人研究发现的外部注意焦点效果好于内部注意焦点,因此假设外部注意焦点(注意焦点集中在滑行过程中,当滑行到滑雪器轮子上方才发力)的滑行距离大于内部注意焦点(注意焦点集中在滑行到两端时,脚要用力)。实验还采取了对照组,即不接受跟注意焦点相关的指导。结果发现,外部注意焦点组不仅在练习和保持测试中,其滑行距离比内部注意焦点组效果好,同时内部注意焦点在练习过程中的效果甚至差于对照组。实验2中,Wulf、Höß & Prinze采用不同的任务,让学习者保持平衡(Stabilometer),所采用的平衡板可向左右偏斜15度,但学习者在平衡板上的目的是尽量保持平衡。测试分成2组,外部焦点注意组(在平衡板上练习时,注意力集中在脚趾前面的标记物)和内部焦点注意组(注意力集中在两只脚上),所给与的言语指示非常接近。结果发现,虽然两组在练习过程水平无差异,但在保持测试方面,外部注意焦点组效果好于内部注意焦点组。至于以上实验中得到的结论,研究者开始在真实的体育技能中探求外部注意焦点和内部注意焦点对技能学习的影响,结果在很多体育项目上也发现了同样的规律,即在真实体育技能学习中,外部注意焦点效果好于内部注意焦点。如足球踢球[90],[91]、高尔夫击球[92]、网球[93]、篮球投篮[94]、投掷飞镖[95]、垂直纵跳[96]、灵敏性[97]、立定跳远[98],[99]、游泳[100],[101]和投掷铁饼[102]等。针对注意焦点研究的第二个方向是将注意焦点与外在反馈相结合。研究者提出将注意焦点与反馈相结合是因为在技能学习过程中,教师经常采用各种各样的反馈帮助学生学习,改进和完善技术动作,因此推测在给予反馈的过程中,通过反馈引导学生注意焦点从内部注意焦点转向外部注意焦点更能促进技能学习。1999年,Shea和Wulf首次进行注意焦点和外在反馈的结合研究[103]。试验中,Shea和Wulf让学习者在平衡板上保持平衡(Stabilometer),以在平衡板上保持平衡时间长短和效果来衡量。当练习者在平衡板练习时,实验者向其提供同步追加视觉反馈(Concurrent Augmented Visual Feedback),即学习者在平衡板上练习时,不仅可以通过平衡板是否倾斜感知保持平衡的情况,同时还可以通过平衡板前面放置的电脑屏幕上观看到自身保持平衡的曲线图。实验分成4组,即刻反馈外部注意焦点组(Concurrent Feedback/external focus,提供电脑屏幕曲线代表平衡板的移动情况)、即刻反馈内部注意焦点组(Concurrent Feedback/internal focus,提供电脑屏幕曲线代表两只脚的平衡情况)、无反馈内部注意焦点组(No feedback/internal focus group)和无反馈外部注意焦点组(No feedback/external focus group)。接受反馈的两组中,第1、2组,练习者看到的曲线(反馈内容)其实是一样的,只是收到的解释不同。第3组外部注意焦点组被告知反馈是偏离动作本身特征,与所用器械相关,第4组内部注意焦点组是指向动作本身特征,即脚的情况。结果发现,保持测试中,不仅无反馈组中外部注意焦点组的效果好于内部注意焦点组,在给予反馈组中,外部注意焦点组的效果好于内部注意焦点组,而且在最初练习中表现尤为明显。同时值得注意的是,在平衡板练习中,即使不提供同步追加视觉反馈,学生也能够通过观察感知得到同样的信息,即实验中同步追加视觉反馈信息是多余的(Redundant)。近期研究发现,如果给与这种反馈信息反而还会阻碍学生积极进行内部思考,阻碍技能学习[83]。之后,2002年,Wulf、McConnel、Gartner和Schwarz做了两个实验,在实验1中,采用内部和外部注意焦点反馈,让初学者(Novice)和具备一定水平(Advanced)的学生学习网球上手发球(Tennis serve)[104]。在内部注意焦点反馈中,教师按照教科书上的要求,将学生的注意焦点集中在自身动作,而外部焦点反馈中,学生的注意焦点更多的是针对动作结果。例如,在重心转换的讲解中,内部焦点组被告知在击球的过程中,身体重心从右腿转向左腿;在外部焦点组中,学生被告知在击球过程中重心朝向目标发力。在一周后的保持测试中,接受外部注意焦点反馈组的学生发球准确性都好于内部注意焦点反馈组的学生,并且外部焦点促进技能学习跟学生原有技术水平无关,表明反馈指向外部注意焦点促进技能学习,不仅限于初学者,也适用于具备一定水平的学生。发球技术动作评定中;练习中,外部注意焦点反馈组技术动作好于内部注意焦点反馈组;保持测试中,两组无显著性差异,但相比具备一定技术水平的学生而言,内部注意焦点反馈能更好促进初学者学习技术动作。实验2中,Wulf等将学习者分成4组,100%外部注意焦点反馈组、33%外部注意焦点反馈组、100%内部注意焦点反馈频率组、33%内部注意焦点反馈频率组,学习足球高空传球(Lofted soccer pass)。结果发现;(1)外部注意焦点反馈组效果好于内部注意焦点反馈组;(2)内部注意焦点中,33%反馈频率效果好于100%反馈频率组;(3)外部注意焦点反馈组中,100%和33%反馈频率组没有显著性差异,但是在练习和保持测试中,100%频率比33%组更为有效,结论和内部注意焦点反馈组刚好相反。外部注意焦点反馈的结论和外在反馈理论中的“指导假说”相冲突。Salmoni等人在指导假说中指出,技能学习中高频率提供外在反馈在一定程度上会阻碍技能学习,因为过于频繁地提供反馈易让学习者对反馈产生依赖,不利于其进行内部积极思考。之后很多研究也都指出减少给予反馈的频率如采用总结、平均和绩效带宽反馈,让学习者接受一定信息的同时减少对反馈的依赖,加强学习者对自身动作的感知能力,更有利于技能学习,尤其是在动作学习初期,效果更为明显。另外,内部注意焦点中低频率反馈反而促进技能学习,也可能是由于减少给予内部注意焦点的频率,减少了学生将注意焦点集中在自身动作上,而是将注意力转向其他方向(将注意焦点集中到了外部注意焦点),外部注意焦点中,高频率给予反馈则强化学生的将注意力集中在外部注意焦点上,从而促进技能学习。

通过上述针对注意焦点和言语以及反馈相结合的反馈,发现绝大部分研究都证实外部注意焦点促进技能学习,但是也有研究发现外部注意焦点效果不如内部注意焦点,或两种注意焦点对技能学习影响一样,或效果的优劣受到学生技能水平的影响[105-107]。例如,2008年,Wulf在真正高水平运动员中,无注意焦点指示组的效果最好,内部焦点和外部注意焦点组二者之间没有差异,即说明真正高水平运动员已经有固有的模式,采用外部或内部注意焦点对其几乎不产生影响。2010年,Porter、Ostrowski、Nolan和Wu让具备一定水平(非高水平)运动员采用外部、内部和无注意焦点言语指导,发现采用内部注意焦点学习效果最差,外部注意焦点和无注意焦点二者之间效果没有差异[108]

我国学者李高峰和谭家辉也对注意焦点进行了研究,结果发现,外部注意焦点的学习效果好于内部注意焦点[77]。在本文的实验部分,在向控制组学生提供处方性反馈时,尝试向学生提供外部注意焦点,而非内部注意焦点。

2.1.5.3 注意焦点对运动技能学习影响的机理分析

对于外部注意焦点比内部注意焦点更有利于技能学习主要有两种解释:一种是早期由Prinz提出来的一般编码理论(Common-Coding Theory)。一般编码理论认为学习过程中传入和传出信息的输出和输入需要协调相称的编码系统(Commensurate coding system),即感知信息(Perception)和输出动作(Action Planning)之间是通过“远端事件”(Distal event)进行编码,因此如果输出的动作和计划输出的动作保持一致,则能产生更好的效果。外部焦点强调动作结果,而内部焦点与动作过程相关,所以外部焦点相比而言比内部焦点更易预测最终结果。因此外部焦点比内部焦点能产生更好的学习效果。鉴于一般编码理论非常抽象,而且并不能具体的预测出外部注意焦点和内部注意焦点究竟如何对运动技能学产生影响,本文不做深入讨论。2001年,Wulf、Shea和Park提出了第二种假说——动作限制假说(Constrained Action Hypothesis)。该假说认为,注意焦点如果集中在身体本身动作外其他因素,则能促进机体利用本身所具有的自动化动作模式(Automatic mode of movement control)去完成动作。如果机体将注意焦点在身体动作本身,强制机体按照某种特定的方式去完成某项技术动作,则会抑制机体本身完成动作的自动化过程,阻碍技能学习。之后研究者从注意焦点注意容量(Attention Capacity)[109]、技术动作调整频率(Frequency of movement adjustments)[110],[111]和肌电图(Muscular activity/Electromyography)[112],[113]和运动学分析(Kinematic analysis)等方面支持动作限制假说的科学性,即发现采用外部注意焦点,能减少学习者对注意容量的需求,加快运动系统应对外界环境或本身动作变化之后的调节,提高神经募集运动单位的有效性和增强主动肌和对抗肌之间的协调性,最终提高技能的经济性和有效性。